新材質對托輥的改良
 

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托輥的材質對托輥的性能到底影響有多大？我公司青島眾邦儀器有限公司，近日對托輥部分生產廠家目前的材料使用情況進行了調研。

在現在托輥行業中，煤礦井下用帶式輸送機托輥普遍存在如下技術缺陷：管體不能適應煤礦井下粉塵、淋水、腐蝕、物料粘附等惡劣運行環境，托輥密封不能顯著阻隔粉塵、淋水、浸水及腐蝕物對軸承和潤滑脂的侵害，托輥的裝配生產工藝因精準性不足導致托輥的徑向跳動、軸向竄動量及旋轉阻力較大等。上述技術缺陷顯著地影響了托輥的壽命及運行維護周期，降低了托輥運行的安全可靠性和經濟性能，進而降低了煤礦井下用帶式輸送機運行的安全可靠性和經濟性。因此，帶式輸送機托輥急需在材料、材料設計技術結構設計和裝配生產等多方面進行理論研究和工藝設計技術開發。

     在總結分析國內外帶式輸送機托輥材料改性研發、結構設計和裝配生產工藝的基礎上，按照《煤礦用托輥技術條件》要求，以提高煤礦井下用帶式輸送機托輥運行安全可靠和經濟性為目的，研制開發了符合煤礦用阻燃和抗靜電改性UHMW-PE管體，創新設計了具有防水、防塵且保持低阻性能的托輥密封結構，研究與設計了簡潔、精準的托輥過盈冷裝配與生產工藝。

     UHMW-PE復合改性混配工藝及其管材單螺桿連續擠出生產工藝研究。UHMW-PE通常指粘均分子量在150萬以上的線性結構聚乙烯（普通聚乙烯的分子量僅2～30萬），是一種線性結構的具有優異綜合性能的熱塑性工程塑料，具有普通塑料和其它工程塑料所無可比擬的耐沖擊、耐磨損、自潤滑、耐化學腐蝕、衛生無毒、不粘附、不易吸水、密度小、低摩擦系數等綜合優異性能，其中耐磨性、耐沖擊性、自潤滑性、耐化學腐蝕性及沖擊能吸收性等五項特性為現有塑料之最，但因其阻燃性能差（極限氧指數（LOI)只有17.5，氧指數小于21的聚烯烴屬于易燃塑料）、體積電阻率非常高（1×1017～1×1018Ω·cm），雖然具有優異的綜合性能，卻不能符合煤礦用材料阻燃和抗靜電等強制安全技術指標的要求；此外，由于其熔融粘度極高，導致其規模化成型加工困難，因而，需對其進行阻燃、抗靜電和易加工復合改性，才能實現其符合煤礦用材料安全技術指標要求，并實現規模化加工生產。采用無鹵阻燃抗靜電改性方法進行了UHMW-PE的阻燃、抗靜電及易加工復合改性。 

    所采用的阻燃劑有別于有鹵阻燃劑和傳統的無鹵膨脹型阻燃劑，而采用納米阻燃劑協助磷系和硅氧系阻燃劑阻燃，納米粒子可充分分散在碳化層中起著骨架的作用，使生成的碳化層具有較好的剛性與強度，對新生碳中孔洞的裂縫起封閉的作用，減少碳層裂紋和溝槽，提高碳層的質量，并解決了有鹵阻燃和傳統的無鹵阻燃膨脹型阻燃劑與UHMW-PE基體不相容及在擠出成型過程中容易析出聚集在管材表面而堵塞擠出口模的問題。

 在發現了這些問題后，很多生產廠家積極的進行了材料替換，更改各個重要元部件的材質，有效的解決了托輥阻燃性能和靜電性能等指標的問題，并通過了托輥燃燒試驗箱和托輥防靜電試驗儀的試驗驗證，大大提高了托輥的品質，希望各大廠家積極改進，給托輥行業帶來質的飛躍！